(57)【要約】【課題】  光学素子などの物体の位置を画像処理手法を利用して位置調整可能な方法及び装置を得る。【解決手段】  レンズＬ１，Ｌ２を被調整物とする位置調整装置。光学的観察装置１０、レンズＬ１の固定保持装置、レンズＬ２を移動させる駆動装置、ディスプレイ５０、演算のためのＣＰＵを備えている。レンズＬ１，Ｌ２には凸型の位置基準マーク７，８が形成されており、このマーク７，８を観察装置１０にて他の部分よりも明るい特徴点Ａ１，Ａ２として個別に観察し、位置を算出した後、特徴点Ａ１，Ａ２の座標が合うようにレンズＬ２を移動させる位置調整工程を少なくとも１回行う。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他部分に比べて明るさの異なる特徴点として観察される位置基準マークをそれぞれ備え、観察軸方向に距離を有する２以上の物体の位置を調整する位置調整方法において、
前記物体のそれぞれの位置基準マークを特徴点として光学的に観察し、
前記観察結果から観察座標系内においてそれぞれの特徴点の位置を算出し、
二つの特徴点の座標が合うように少なくとも一つの物体を移動させる位置調整工程を少なくとも１回行うこと、
を特徴とする位置調整方法。
【請求項２】
他部分に比べて明るさの異なる特徴点として観察される位置基準マークをそれぞれ備え、照明軸方向に距離を有する２以上の物体の位置を調整する位置調整方法において、
照明光を前記物体のそれぞれの位置基準マークにほぼ合焦させて特徴点として光学的に観察し、
前記観察結果から観察座標系内においてそれぞれの特徴点の位置を算出し、
二つの特徴点の座標が合うように少なくとも一つの物体を移動させる位置調整工程を少なくとも１回行うこと、
を特徴とする位置調整方法。
【請求項３】
他部分に比べて明るさの異なる特徴点として観察される位置基準マークをそれぞれ備えた２以上の物体の位置を調整する位置調整方法において、
相対向する二つの観察手段にてその間に配置した前記物体の位置基準マークを特徴点として光学的に観察し、
前記観察結果から観察座標系内においてそれぞれの特徴点の位置を算出し、
二つの特徴点の座標が合うように少なくとも一つの物体を移動させる位置調整工程を少なくとも１回行うこと、
を特徴とする位置調整方法。
【請求項４】
さらに、照明手段と光路合波手段とを用いて前記位置基準マークを観察することを特徴とする請求項３に記載の位置調整方法。
【請求項５】
前記位置調整工程においては観察手段から見て遠い側に位置する物体を移動させることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の位置調整方法。
【請求項６】
前記特徴点の位置を、特徴点の画素値の加重平均で算出することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の位置調整方法。
【請求項７】
前記特徴点の位置を、一定の閾値を超えた領域の画素値の加重平均で算出することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の位置調整方法。
【請求項８】
前記特徴点の位置を、一定の閾値を超えた領域のＸ軸方向とＹ軸方向の範囲を算出し、その中心点を算出して求めることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の位置調整方法。
【請求項９】
前記物体は光学素子であることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の位置調整方法。
【請求項１０】
他部分に比べて明るさの異なる特徴点として観察される位置基準マークをそれぞれ備え、観察軸方向に距離を有する２以上の物体の位置を調整する位置調整装置において、
前記物体のそれぞれの位置基準マークを特徴点として光学的に観察する観察手段と、
前記観察手段による前記特徴点の観察結果から観察座標系内においてそれぞれの特徴点の位置を算出する演算手段と、
少なくとも一つの物体を平面上で移動させる移動手段と、を備え、
二つの特徴点の座標が合うように前記移動手段にて少なくとも一つの物体を移動させる位置調整工程を少なくとも１回行うこと、
を特徴とする位置調整装置。
【請求項１１】
他部分に比べて明るさの異なる特徴点として観察される位置基準マークをそれぞれ備え、照明軸方向に距離を有する２以上の物体の位置を調整する位置調整装置において、
照明光を前記物体のそれぞれの位置基準マークにほぼ合焦させて特徴点として光学的に観察する観察手段と、
前記観察手段による前記特徴点の観察結果から観察座標系内においてそれぞれの特徴点の位置を算出する演算手段と、
少なくとも一つの物体を平面上で移動させる移動手段と、を備え、
二つの特徴点の座標が合うように前記移動手段にて少なくとも一つの物体を移動させる位置調整工程を少なくとも１回行うこと、
を特徴とする位置調整装置。
【請求項１２】
他部分に比べて明るさの異なる特徴点として観察される位置基準マークをそれぞれ備えた２以上の物体の位置を調整する位置調整装置において、
前記物体を間にして相対向し、位置基準マークを特徴点として光学的に観察する二つの観察手段と、
前記観察手段による前記特徴点の観察結果から観察座標系内においてそれぞれの特徴点の位置を算出する演算手段と、
少なくとも一つの物体を平面上で移動させる移動手段と、を備え、
二つの特徴点の座標が合うように前記移動手段にて少なくとも一つの物体を移動させる位置調整工程を少なくとも１回行うこと、
を特徴とする位置調整装置。
【請求項１３】
さらに、照明手段と光路合波手段とを備えたことを特徴とする請求項１２に記載の位置調整装置。
【請求項１４】
前記移動手段は前記観察手段から見て遠い側に位置する物体を移動させることを特徴とする請求項１０ないし請求項１３のいずれかに記載の位置調整装置。
【請求項１５】
前記演算手段は、前記特徴点の位置を、特徴点の画素値の加重平均で算出することを特徴とする請求項１０ないし請求項１４のいずれかに記載の位置調整装置。
【請求項１６】
前記演算手段は、前記特徴点の位置を、一定の閾値を超えた領域の画素値の加重平均で算出することを特徴とする請求項１０ないし請求項１４のいずれかに記載の位置調整装置。
【請求項１７】
前記演算手段は、前記特徴点の位置を、一定の閾値を超えた領域のＸ軸方向とＹ軸方向の範囲を算出し、その中心点を算出して求めることを特徴とする請求項１０ないし請求項１４のいずれかに記載の位置調整装置。
【請求項１８】
前記物体は光学素子であることを特徴とする請求項１０ないし請求項１７のいずれかに記載の位置調整装置。
【請求項１９】
他部分に比べて明るさの異なる特徴点として光学的に観察される位置調整のための位置基準マークを設けた光学素子を複数備えたことを特徴とする光学系。
【請求項２０】
前記光学素子はレンズであることを特徴とする請求項１９に記載の光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置調整方法、位置調整装置及び光学系、特に、少なくとも二つの光学素子を組み付ける際の光学素子どうしの位置調整方法、位置調整装置及びカメラなどの光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、レンズが回折格子など少なくとも二つの光学素子を組み付ける際には、それぞれの光学素子の芯合わせを行う必要がある。特許文献１には、レンズ系どうしを反射偏芯測定法を応用して行うことが開示されている。
【０００３】
詳しくは、図１４に示すように、レンズ群Ｌ３，Ｌ４中の同一方向の曲率半径中心を有するレンズ面Ｇ５Ｒ１面、Ｇ６Ｒ２面は、相互に高い偏芯精度が要求され、例えば、０．０１ｍｍ以内の精度に収める必要がある。反射偏芯測定法は、被測定面Ｇ５Ｒ１面、Ｇ６Ｒ２面の曲率半径中心にコリメータレンズによって指標を投影し、その反射像のずれ位置を調べる方法である。
【０００４】
レンズ群Ｌ３のＧ５Ｒ１面の反射像Ｐ１とレンズ群Ｌ４のＧ６Ｒ２面の反射像Ｐ２を同時にモニタし、Ｐ２を基準としてＰ１を合わせることにより合芯したと判断する。
【０００５】
ところで、前記反射偏芯測定法では、被測定面の曲率半径中心にコリメータレンズによって指標を投影するので、実際に測定できているのは、曲率半径中心の位置である。レンズに偏芯が発生すると、その曲率半径中心が移動するので、その曲率半径中心を測定すれば偏心量が測定できるという原理に基づいている。
【０００６】
ここで注意すべきは、曲率半径中心はレンズが傾いても移動するということである。つまり、この測定法では、レンズの傾きと偏芯の両方が合わさった結果としての曲率半径中心の移動量を測定していることになり、偏芯のみを測定することはできないという問題点を有している。
【特許文献１】特開平８−３２７８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、前記反射偏芯測定法の問題点を解消し、光学素子などの物体の位置を画像処理手法を利用して位置調整可能な方法、装置及び光学系を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の目的を達成するため、本発明に係る第１の位置調整方法は、他部分に比べて明るさの異なる特徴点として観察される位置基準マークをそれぞれ備え、観察軸方向に距離を有する２以上の物体の位置を調整する位置調整方法において、前記物体のそれぞれの位置基準マークを特徴点として光学的に観察し、前記観察結果から観察座標系内においてそれぞれの特徴点の位置を算出し、二つの特徴点の座標が合うように少なくとも一つの物体を移動させる位置調整工程を少なくとも１回行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る第２の位置調整方法は、他部分に比べて明るさの異なる特徴点として観察される位置基準マークをそれぞれ備え、照明軸方向に距離を有する２以上の物体の位置を調整する位置調整方法において、照明光を前記物体のそれぞれの位置基準マークにほぼ合焦させて特徴点として光学的に観察し、前記観察結果から観察座標系内においてそれぞれの特徴点の位置を算出し、二つの特徴点の座標が合うように少なくとも一つの物体を移動させる位置調整工程を少なくとも１回行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る第３の位置調整方法は、他部分に比べて明るさの異なる特徴点として観察される位置基準マークをそれぞれ備えた２以上の物体の位置を調整する位置調整方法において、相対向する二つの観察手段にてその間に配置した前記物体の位置基準マークを特徴点として光学的に観察し、前記観察結果から観察座標系内においてそれぞれの特徴点の位置を算出し、二つの特徴点の座標が合うように少なくとも一つの物体を移動させる位置調整工程を少なくとも１回行うことを特徴とする。さらに、照明手段と光路合波手段とを用いて位置基準マークを観察するようにしてもよい。
【００１１】
本発明に係る第１の位置調整装置は、他部分に比べて明るさの異なる特徴点として観察される位置基準マークをそれぞれ備え、観察軸方向に距離を有する２以上の物体の位置を調整する位置調整装置において、前記物体のそれぞれの位置基準マークを特徴点として光学的に観察する観察手段と、前記観察手段による前記特徴点の観察結果から観察座標系内においてそれぞれの特徴点の位置を算出する演算手段と、少なくとも一つの物体を平面上で移動させる移動手段と、を備え、二つの特徴点の座標が合うように前記移動手段にて少なくとも一つの物体を移動させる位置調整工程を少なくとも１回行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る第２の位置調整装置は、他部分に比べて明るさの異なる特徴点として観察される位置基準マークをそれぞれ備え、照明軸方向に距離を有する２以上の物体の位置を調整する位置調整装置において、照明光を前記物体のそれぞれの位置基準マークにほぼ合焦させて特徴点として光学的に観察する観察手段と、前記観察手段による前記特徴点の観察結果から観察座標系内においてそれぞれの特徴点の位置を算出する演算手段と、少なくとも一つの物体を平面上で移動させる移動手段と、を備え、二つの特徴点の座標が合うように前記移動手段にて少なくとも一つの物体を移動させる位置調整工程を少なくとも１回行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る第３の位置調整装置は、他部分に比べて明るさの異なる特徴点として観察される位置基準マークをそれぞれ備えた２以上の物体の位置を調整する位置調整装置において、前記物体を間にして相対向し、位置基準マークを特徴点として光学的に観察する二つの観察手段と、前記観察手段による前記特徴点の観察結果から観察座標系内においてそれぞれの特徴点の位置を算出する演算手段と、少なくとも一つの物体を平面上で移動させる移動手段と、を備え、二つの特徴点の座標が合うように前記移動手段にて少なくとも一つの物体を移動させる位置調整工程を少なくとも１回行うことを特徴とする。さらに、照明手段と光路合波手段とを備えていてもよい。
【００１４】
本発明に係る位置調整方法及び位置調整装置おいて、観察手段から見て遠い側に位置する物体を移動させることが好ましい。また、特徴点の位置は、特徴点の画素値の加重平均で算出することができる。あるいは、一定の閾値を超えた領域の画素値の加重平均で算出してもよい。さらには、一定の閾値を超えた領域のＸ軸方向とＹ軸方向の範囲を算出し、その中心点を算出して求めることもできる。
【００１５】
本発明に係る位置調整方法及び位置調整装置によれば、それぞれの物体の位置基準マークを特徴点として光学的に観察することによって、画像処理にて加重平均などの手法により精度よく位置を検出することができ、物体の傾きなどに影響されることなく少なくとも二つの物体の位置調整を確実に行うことができる。特に、複数回の位置調整工程を繰り返すことにより、それぞれレンズ面を有する二つの光学素子を確実に位置調整することができる。
【００１６】
また、本発明に係る光学系は、他部分に比べて明るさの異なる特徴点として光学的に観察される位置調整のための位置基準マークを設けた光学素子を複数備えたことを特徴とする。光学素子はレンズなどである。
【００１７】
本発明に係る光学系によれば、それぞれの光学素子に光学的に観察可能な位置基準マークが設けられているため、光学観察手段によってマークを特徴点として捉え、該特徴点を画像処理することで、光学素子の位置を精度よく検出することができる。従って、特徴点を一致させることで光学素子の傾きなどに影響されることなく、レンズなど複数の光学素子の位置を確実に調整した光学系を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る位置調整方法及び位置調整装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１９】
（第１実施例、図１〜図８参照）
図１に、第１実施例として、二つのレンズＬ１，Ｌ２を調整対象（被調整物）とする位置調整装置を示す。この位置調整装置は、レンズＬ１，Ｌ２を光学的に観察する観察装置（ＣＣＤカメラ）１０、レンズＬ１の固定保持装置２０、レンズＬ２をＸＹ平面上で移動させる駆動装置３０、照明光源４１，４２、ディスプレイ５０、演算のためのＣＰＵ（図示せず）にて構成されている。
【００２０】
観察装置１０は、概略、結像レンズ１１とハーフミラー１２とＣＣＤ撮像素子１３とで構成されている。照明光源４１は観察装置１０に設けられている落射照明であり、照明光源４２はレンズＬ１側から光を照射する透過照明である。この第１実施例では両者を併用しているが、いずれか一方のみであってもよい。
【００２１】
レンズＬ１，Ｌ２にはそれぞれの対称中心軸上に凸型の位置基準マーク７，８が形成されている。位置基準マーク７，８は、図２にその詳細を示すように（図２ではマーク７のみ図示している）、円錐形状とされている。このような形状は、レンズの金型作製時に金型の形成面を凹形状に加工することで実現できる。なお、マーク７，８は、円錐形状以外に、円柱形状、半球形状、楕円球形状などであってもよい。
【００２２】
マーク７，８の大きさは、観察断面内にて観察波長の１／２〜数百μｍの範囲が好ましい。光がマーク７，８を透過する際、微小開口による回折や散乱によって出射方向が拡がることにより、マーク７，８の像は他のレンズ面よりもＣＣＤ撮像素子１３にて撮像されやすく、明るく結像させることができる。
【００２３】
同様の原理で、レンズ面が散乱面であった場合は散乱面が明るくなるので、マーク７，８自体は回折や散乱の生じない形状とする。これにて、観察によってマーク７，８は周囲より暗く観察できる。いずれにしても、マーク７，８の明暗は周囲に比べて異ならせることができるので、ＣＣＤ撮像素子１３での撮像／観察が可能である。マーク７，８によって形成される画像を特徴点と称する。この特徴点Ａはディスプレイ５０上に画像として表示される。
【００２４】
レンズＬ１，Ｌ２の位置調整は、マーク７，８の形状をできるだけ小さくし、これを特徴点Ａとして光学的に観察することで、高精度の位置計測が可能になる。例えば、顕微鏡用の光学系の場合、位置調整精度は１μｍ程度が必要とされる場合があり、これを実現するために、マーク７，８の大きさは数百μｍ以下が望ましい。
【００２５】
数百μｍ以下のマーク７，８をＣＣＤ撮像素子１３でなるべく大きく観察するには、結像レンズ１１の倍率は数十倍となる。その場合、結像レンズ１１の被写界深度などの関係で、マーク７，８の間隔が近いとマーク７，８をそれぞれ別個に観察することはできず、一方に焦点を合わせると、他方は焦点ずれの状態で観察されてしまう。
【００２６】
ここで、特徴点どうしの観察光軸Ｐ上での距離が近い場合、即ち、マーク７，８どうしの中心付近に観察装置１０の焦点位置を設けてもマーク７，８を認識できない場合又は認識できるがボケた状態である場合を想定する。同時に両方の特徴点を観察できないので、一方の特徴点（例えば、レンズＬ１のマーク７）を観察し、次に他方の特徴点（例えば、レンズＬ２のマーク８）を観察する必要がある。即ち、観察装置１０の位置を変えて時系列に観察する必要がある。このような状況で移動方向、距離を算出するため、それぞれの観察座標を重ね合わせるには、それぞれの特徴点の座標を算出する必要がある。
【００２７】
次に、図４〜図６を参照して特徴点の位置を算出する方法について説明する。これらの算出は図示しないＣＰＵによって実行される。
【００２８】
図４に示す第１の算出方法は、特徴点Ａの位置をその画素値の加重平均で座標を算出する。画素にはそれぞれの画素値（入射光の強度に対応する）が出力されるので、その値の画像内の座標に関する平均値（画素値の加重平均）が、特徴点Ａの中心値を表すと考えられるからである。
【００２９】
但し、調整するレンズが軸対称でない場合、特徴点Ａは中心対称状に観察されない場合がある。このときは、略加重平均による算出位置の近傍値を採用すればよい。このとき、ＣＣＤ撮像素子１３では特徴点Ａ以外に明るい座標がノイズとして観察される場合が生じる。しかし、ほとんどの場合、ノイズは特徴点Ａよりも暗い（特徴点が周囲より暗いものと認識される場合には明るい）ので、特徴点Ａの座標を計算する際には閾値処理によって削除することができる。即ち、図３に示すように、余分なノイズ成分ａが邪魔になる場合が生じるが、これらの一定の閾値以下の画素部分は削除して計算することで容易に対応できる。
【００３０】
図５に示す第２の算出方法は、より簡易に特徴点Ａの位置を算出する方法であり、閾値処理によって特徴点Ａの座標を処理し、その処理後の画素値を用いて加重平均する。これにて、加重平均の計算処理速度が向上する。
【００３１】
図６に示す第３の計算方法は、さらに簡易な算出方法であり、閾値処理によって特徴点Ａの座標を処理し、その処理後の画素値のＸ軸方向とＹ軸方向の範囲を算出し、その中心点を算出して特徴点Ａの中心とする。これにて、処理速度がさらに向上する。
【００３２】
次に、算出した特徴点Ａの位置に基づいてレンズＬ１，Ｌ２の位置調整を行う手順について説明する。ここでは、観察装置１０から遠い側のレンズＬ１を固定し、近い側のレンズＬ２を移動させる。
【００３３】
前述の如く二つのレンズＬ１，Ｌ２のマーク７，８を同時に観察できないので、図７に示すように、それぞれのマーク７，８を観察するために観察装置１０の光軸Ｐ方向の位置を変更する。
【００３４】
まず、レンズＬ１のマーク７を観察し、その特徴点Ａ１の座標をＣＰＵに記憶させる。次に、観察装置１０の焦点位置をレンズＬ２側に移動させ、マーク８を観察し、その特徴点Ａ２の座標をＣＰＵに記憶させる。この二つの特徴点Ａ１，Ａ２の座標位置の差を求め、駆動装置３０を駆動してレンズＬ２を（特徴点Ａ２が特徴点Ａ１にほぼ一致するように）移動させる。
【００３５】
すると、図８に示すように、レンズＬ２の移動に伴ってレンズＬ１のマーク７の特徴点Ａ１の位置が撮像画面上で変化する。これは、観察する対象と観察装置１０との間に屈折力を有するレンズＬ２が存在するため、レンズＬ２を移動させると（図８（Ａ）では左方に移動させ、図８（Ｂ）では右方に移動させている）、屈折力により、レンズＬ２透過後の光線方向が変化するからである。
【００３６】
このような不具合に対処するため、レンズＬ２を移動させた後にレンズＬ１のマーク７を観察し、再度レンズＬ２を移動させてマーク８を観察するとともに位置を算出し、さらに観察装置１０の焦点位置を移動させてレンズＬ１のマーク７の位置を求めるという工程を繰り返して行う。
【００３７】
マーク７，８をレンズＬ１，Ｌ２の頂点（観察光軸Ｐと略垂直をなす面）に形成した場合には、前記工程を繰り返すことで、調整回数を上げれば特徴点Ａ１，Ａ２を結んだ線を光軸と平行にできるので、最終的にはマーク７，８を結んだ線を観察光軸Ｐと平行にでき、位置調整が完了することになる。
【００３８】
なお、観察装置１０に対して近いレンズＬ２を位置固定とし、遠いレンズＬ１を可動としてもよい。この場合は、まず、固定した近いレンズＬ２の特徴点Ａ２の座標位置を算出し、その座標位置を基準として遠いレンズＬ１を移動させる動作で位置調整が完了する。
【００３９】
（第２実施例、図９及び図１０参照）
第２実施例である位置調整装置は、図９に示すように、レンズＬ１，Ｌ２ごとに観察装置１０Ａ，１０Ｂを設けたものである。レンズＬ１のマーク７は観察装置１０Ａにて観察し、レンズＬ２のマーク８は観察装置１０Ｂにて観察し、いずれかのレンズＬ１，Ｌ２を位置固定とし、他のレンズＬ２，Ｌ１を移動させて位置調整を行う。
【００４０】
それぞれの特徴点Ａ１，Ａ２の観察状態及び座標位置の算出は前記第１実施例で説明したとおりである。
【００４１】
また、照明は透過照明及び／又は落射照明で行う。図１０は本第２実施例における照明装置を示している。観察装置１０Ａ，１０Ｂに設けた照明光源４１，４１に加えて、照明光源４５Ａ，４５Ｂが設置されている。これらの照明光源４１，４５Ａ，４５Ｂが落射照明と透過照明の機能を備えるよう、ビームスプリッタ４６Ａ，４６Ｂによって光路を合成している。なお、ビームスプリッタ４６Ａ，４６Ｂは平板あるいはキュービックタイプのいずれでも使用することができる。
【００４２】
いずれの照明光源４１，４５Ａ，４５Ｂを点灯させるかで、それぞれのマーク７，８を観察するときに、透過照明とすることもでき、落射照明とすることもでき、マーク７，８の態様に適した照明状態を採用すればよい。
【００４３】
（第３実施例、図１１及び図１２参照）
ところで、各レンズＬ１，Ｌ２ごとに照明を行えば、観察装置１０を移動させずにマーク７，８を個別に観察することができる。第３実施例である位置調整装置は、このように構成したものである。
【００４４】
即ち、図１１に示すように、照明光源５１からの照明光を結像レンズ５２を用いて、レンズＬ１，Ｌ２の間の小さな領域に集光する。図１２（Ａ）に示すように、レンズＬ１のマーク７の近傍に集光させると、レンズＬ２のマーク８に光が到達した場合には光は広がる。すると、レンズＬ１，Ｌ２のそれぞれの照明光断面（照明領域Ｂ１，Ｂ２）内における特徴点Ａ１，Ａ２の占める領域は、マーク７の特徴点Ａ１のほうが格段に大きくなる。即ち、特徴点Ａ１が広がって観察され、マーク８の特徴点Ａ２は小さく観察されるので、特徴点Ａ２を無視でき、特徴点Ａ１の中心を求めることで、レンズＬ１のマーク７のみの中心を求めることができる。
【００４５】
次に、照明光源５１の位置を光軸上で移動させ、図１２（Ｂ）に示すように、レンズＬ２のマーク８の近傍に集光させると、前記と同様の理由によりレンズＬ２のマーク８のみの中心を求めることができる。
【００４６】
以上の如くそれぞれのマーク７，８（特徴点Ａ１，Ａ２）の位置を求め、ＸＹ駆動装置３０にてレンズＬ１に対するレンズＬ２の位置を調整することは前述のとおりである。
【００４７】
第３実施例のように集光位置を変える場合、照明光源５１を単独で移動させてもよいし、結像レンズ５２を同時に、あるいは、別個に移動させてもよい。
【００４８】
（照明光源）
照明光源４１，４２，４５Ａ，４５Ｂ，５１としては、一般的に使用されるランプ（白熱電球、豆球、ハロゲンランプ、蛍光灯など）、ＬＤ、ＬＥＤ、ＳＬＥＤなどを用いることができる。照明光をマーク近傍に小さい領域で照明する場合、照明の発光領域は小さいほうが適している。例えば、ランプを用いる場合、発光面積が比較的大きいので、光を小さな開口を通過させて小さい領域に集光することができる。ＬＤ、ＬＥＤ、ＳＬＥＤなどはそれ自体発光面積が小さいので好適である。ＬＥＤを用いる場合、さらに小さい照明領域にするには、ピンポイントＬＥＤ（発光面積が１００μｍ以下）を用いることができる。ＳＬＥＤはＬＥＤのように小さい発光面積を持つとともに光強度も大きいので、検出精度をより向上させたい場合に好適である。
【００４９】
また、前記第３実施例のように、それぞれのマークの近傍に集光させるには、光源を移動させる方法以外に、それぞれのマークを照明する光源をそれぞれ設け、一方を点灯する場合には他方を消灯して観察する方法も有効である。
【００５０】
（観察装置）
観察装置において、光は光軸のいずれの断面を観察しても前記マークの分布が現れることから、結像レンズを用いなくても観察することができる。但し、結像レンズを用いない場合、観察すべき断面にＣＣＤ撮像素子の素子面を直接設ける必要がある。結像レンズを用いれば、素子面と観察すべき断面とを離して観察することができ、観察装置の配置に自由度が増す。
【００５１】
撮像素子としては、ＣＣＤ以外にＣＭＯＳなど光エネルギーを電気的出力に変換でるものであれば、種々の素子を使用することができる。
【００５２】
（第４実施例、図１３参照）
第４実施例は光学系の一つとして高精度カメラを示す。図１３に示すように、カメラ１００は３枚のレンズ１０１，１０２，１０３を備え、ＣＣＤ撮像素子１０４にて外界像を撮像する。それぞれのレンズ１０１，１０２，１０３には前述した位置基準マークが光軸位置に形成されており、これらのマークを利用して前記実施例に示した方法により各マークが合致するように位置調整されている。なお、ＣＣＤ撮像素子１０４に代えて銀塩フィルムを用いたカメラであってもよい。
【００５３】
（他の実施例）
なお、本発明に係る位置調整方法及び位置調整装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施例である位置調整装置を示す概略構成図である。
【図２】被調整物であるレンズの位置基準マークによる光の拡散状態を示す説明図である。
【図３】観察画像に現れるノイズを示す説明図である。
【図４】特徴点の位置算出方法の第１例を示すチャート図である。
【図５】特徴点の位置算出方法の第２例を示すチャート図である。
【図６】特徴点の位置算出方法の第３例を示すチャート図である。
【図７】第１実施例における位置基準マークの観察態様を示す説明図である。
【図８】第１実施例における位置基準マークの観察態様を示す説明図である。
【図９】本発明の第２実施例である位置調整装置を示す概略構成図である。
【図１０】第２実施例における照明装置を示す概略構成図である。
【図１１】本発明の第３実施例である位置調整装置を示す概略構成図である。
【図１２】第３実施例における位置基準マークの観察態様を示す説明図である。
【図１３】本発明の第４実施例であるカメラを示す概略構成図である。
【図１４】従来の位置調整方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
Ｌ１，Ｌ２…レンズ（被調整物）
Ａ１，Ａ２…特徴点
７，８…位置基準マーク
１０…観察装置
１１…結像レンズ
１３…ＣＣＤ撮像素子
３０…駆動装置
４１，４２，４５Ａ，４５Ｂ，５１…照明光源
５０…ディスプレイ
１００…カメラ
【図１】
2006146043.tif 000003
【図２】
2006146043.tif 000004
【図３】
2006146043.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006146043.tif 000007
【図６】
2006146043.tif 000008
【図７】
2006146043.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006146043.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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